Энергетика-1 (РУС)

№1, 14 ноября 2022 г. ДАЙДЖЕСТ по научным и инновационным разработкам в области возобновляемой энергетики Центр научно-технической информации при Министерстве инновационного развития Республики Узбекистан Ташкент-2022 г.

Инновационное решение для малой гидроэнергетики в горных регионах Горные районы отдаленные от линии электропередачи имеют высокий гидроэнергетический потенциал, но его невозможно использовать эффективно с помощью традиционных технологий гидроэнергетики. Международная группа исследователей во главе с Джулианом Хантом предложила идею создания гидроэлектромобильных электростанций Electric Truck Hydropower. Они позволяют генерировать электроэнергию на основе движения грузовиков с электродвигателями по горной местности. Грузовики с большими ёмкостями поднимаются в гору, на которой происходит их заправка водой из горных водоемов. При спуске вниз по горному склону грузовик включает регенеративное торможение. Это позволяет приехать к подножию горы с абсолютно заряженным аккумулятором [1]. После этого грузовик полностью выливает воду и передаёт электрический заряд компании-заказчику. Грузовик сохраняет в бортовом аккумуляторе такой уровень электроэнергии, который требуется для повторного подъёма с пустой цистерной в гору [2]. 2

Инновационное решение для малой гидроэнергетики в горных регионах По словам разработчиков, такая технология даёт возможность решать задачи по электроснабжению отдаленных регионов от линии электропередач при этом не требует плотин, водохранилищ или туннелей, не нарушает естественное течение реки и проход рыбы. Сгенерированная подобным способом электроэнергия может применяться для транспортировки грузов по равнинным территориям, поставляться заказчикам, либо храниться в специальных резервуарах для следующего применения. Система требует только дорог, которые уже существуют, зарядных и разгрузочных станций, похожих на небольшие автостоянки, аккумуляторов, подключенных к сети, и грузовиков. Данная технология позволит применить ранее невостребованный потенциал гидроэнергетической отрасли на высоких, но доступных горных вершинах [3]. 3

Двухслойная cолнечная панель со сверхвысокой эффективностью Ученые из Нидерландов смогли создать солнечные батареи с коэффициентом полезного действия (КПД) больше 30% [4]. Эффективность солнечных батарей является их главным параметром наравне с ценой. КПД большинства доступных на рынке солнечных панелей не превышает 22% — именно такая доля солнечного излучения переходит в электричество. Чем выше этот показатель, тем больше энергии можно получить с одной и той же площади. Специалисты из Технического университета Эйндховена преодолели 30- процентный барьер эффективности фотоэлектрических преобразователей [5]. Устройство обладает двухслойной конструкцией с компонентами из кремния и редкого минерала перовскита. В то время как первый хорошо работает со светом в видимом и инфракрасном спектре, перовскиты могут использовать ультрафиолетовое и видимое излучение, будучи прозрачными для инфракрасного спектра. Верхний элемент обладает эффективностью 19,7%, а нижний — 10,4%, что в сумме дает 30,1%. Авторы надеются, что подобная двухслойная батарея сможет усилить преимущества солнечной энергетики и ускорить переход к возобновляемым источникам энергии [6]. 4

Инновационная технология ветряной турбины с вертикальной осью Шведская компания SeaTwirl в сотрудничестве с Westcon начала строительные работы и развёртывание у берегов Норвегии своей первой плавучей ветряной турбины с вертикально ориентированной осью вращения мощностью 1 МВт [7]. SeaTwirl описывает свою конструкцию как простую и надежную. Это ветряная турбина с вертикальной осью (VAWT), вращающийся цилиндр, который отличается от ветряных турбин с горизонтальной осью (HAWT), которые обычно используются сегодня. VAWT являются многообещающей технологией по нескольким причинам: технологии VAWT могут принимать и использовать ветер со всех направлений, поэтому им не нужны тяжелые и дорогие системы, чтобы направлять их на ветер, как это делают системы HAWT [8]. VAWT можно размещать гораздо ближе друг к другу, чем HAWT, поскольку они создают минимальный кильватерный след по ветру. HAWT должны быть расположены дальше друг от друга, что снижает прибыльность конкретной площади. В настоящее время SeaTwirl готовится к созданию своей первой версии мощностью 1 МВт. Она построит свою первую турбину модели S2x в Норвегии. Ожидается, что он будет введен в эксплуатацию в 2023 году с испытательным периодом около пяти лет. S2x будет примерно в 30 раз больше, чем первый прототип S1. Он достигнет высоты около 55 м над поверхностью, а его утяжеленный центральный стержень погрузится на глубину 80 м. Устанавливать такие ветряки планируют в местах с глубиной не менее 100 м. Ветряк автоматически отключает питание, если скорость ветра превышает 90 км/ч. Ветряк выдерживает даже экстремальные скорости ветра до 180 км/ч. Компания заявляет, что срок службы будет составлять около 25-30 лет [9]. 5

Источники 1. Julian David Hunt, Jakub Jurasz, Behnam Zakeri, Andreas Nascimento, Samuel Cross, Carla Schwengber ten Caten, Diego Augusto de Jesus Pacheco, Pharima Pongpairoj, Walter Leal Filho, Fernanda Munari Caputo Tomé, Rodrigo Senne, Bas van Ruijven. Electric Truck Hydropower, a flexible solution to hydropower in mountainous regions. Energy, 2022; 248: 123495 DOI: 10.1016/j.energy.2022.123495 2. Electric Truck Hydropower, a flexible solution to hydropower in mountainous regions // https://iiasa.ac.at/news/mar-2022/electric-truck-hydropower-flexible-solution-to- hydropower-in-mountainous-regions 3. Гидроэлектромобильная электростанция // https://dzen.ru/media/id/5d7b52a83f548700ae87cbc1/gidroelektromobilnaia- elektrostanciia-62da8ad3c9ee5c0a87b128ab 4. Голландские инженеры создали солнечную панель-\"бутерброд\" с рекордной эффективностью // https://news.rambler.ru/tech/49448124-gollandskie- inzhenery-sozdali-solnechnuyu-panel-buterbrod-s-rekordnoy-effektivnostyu/ 5. Four terminal perovskite-silicon PV tandem devices hit 30% efficiency // https://www.tue.nl/en/news-and-events/news-overview/27-09-2022-four-terminal- perovskite-silicon-pv-tandem-devices-hit-30-efficiency/ 6. Создана солнечная панель-«бутерброд» с рекордной эффективностью // https://news.day.az/hitech/1500212.html?ysclid=l8u3hgnsfm889976838 7. 135-метровый ветряк с вертикальной осью вращения мощностью 1 МВт установят у берегов Норвегии // https://www.ixbt.com/news/2022/09/14/135metrovyj-vetrjak-s-vertikalnoj-osju- vrashenija-moshnostju-1-mvt-ustanovjat-u-beregov-norvegii.html 8. У берегов Норвегии протестируют 135-метровый ветряк с вертикальными лопастями для морских электростанций // https://3dnews.ru/1074071/vetroenergetika-uydyot-ot-beregov-v-more-pervuyu- vertikalno-orientirovannuyu-vetryanuyu-turbinu-moshchnostyu-1-mvt-razvernut-u- beregov-norvegii?ysclid=l8u6zr12w169057047 9. 135-метровый ветряк с вертикальной осью вращения мощностью 1 МВт установят у берегов Норвегии // https://dzen.ru/media/ixbt.com/135metrovyi- vetriak-s-vertikalnoi-osiu-vrasceniia-moscnostiu-1-mvt-ustanoviat-u-beregov-norvegii- 6321db6d8cc36e66cd5edc9c 6

Центр научно-технической информации при Министерстве инновационного развития Республики Узбекистан Ташкент-2022 г.